JP6288674B2 - 貼り合わせ媒体製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つのシートを貼り合わせて個片化する貼り合わせ媒体製造装置に関する。

近年、貼り合わせ媒体として、印刷ラベル、ＩＣラベルや包装材（包材）などがあり、例えばＩＣラベルの製造では、インレットが連続して形成された連続シート上に両面に粘着剤層が形成された両面テープを貼り合わせて個片化し、剥離紙上に転載する製造工程が一般化している。このような製造においては転載を確実に行う必要がある。

従来、ＩＣラベル製造装置として特許文献１に記載されている連続シート貼り合わせ機構などが知られている。特許文献１には、インレット繰出部のロールよりインレットシートが繰り出されると共に、両面テープ繰出部のロールより両面テープが繰り出され、これらが貼り合わせローラで張り合わされた後に個片化され、当該個片化されたインレットがインレット搭載部により剥離紙上に搭載する装置として記載されている。

一方、特許文献２には、自動包装機用包材繰出調節装置が記載されている。この装置は、包材が巻回されたリールに包材ブレーキが設けられると共に、リール径を検出するセンサが設けられ、リール径に応じて包材ブレーキで繰出量を調節することにより、繰り出す包材の緩みによる蛇行や伸長による切断を回避させようとするものである。

特許第４９１４１９号公報 特開２００１−０１８９２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような装置ないし機構によるラベル製造では、供給するインレットシートや両面テープの基材自身の厚みや巻癖、双方のロール径の差によって貼り合わせ後の先端部分で上方向や下方向にカールを発生することとなる。すなわち、先端部分で上方向にカールが生じるとインレット搭載部で個片化する際にインレットが吸着されないという問題があり、下方向にカールが生じるとインレット搭載機で剥離紙に転載する際に正確な位置での貼り付けができないという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、貼り合わせ媒体を転載シート上に確実に転載する貼り合わせ媒体製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、少なくとも２つの連続シートを貼り合わせ、個片化して転載シート上に転載する貼り合わせ媒体製造装置であって、第１連続シートを繰り出す第１繰出部及び第２連続シートを繰り出す第２繰出部の一方又は両方に設けらてシート張力を制御する張力制御手段と、第１繰出部より繰り出される前記第１連続シートと第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートとを貼り合わせる貼り合わせ手段と、貼り合わされた連続シートを個片化して貼り合わせ媒体とする個片化手段と、前記個片化手段で個片化する領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出する検出手段と、少なくとも、前記貼り合わせ手段による貼り合わせの前段階で前記第１連続シートの張力又は前記第２連続シートの張力を調整して前記個片化手段による個片化時に前記先端部分を略水平状態とすべく、前記検出手段で検出したカールの方向及び量に応じて前記張力制御手段を制御する制御手段と、を有する構成とする。

本発明によれば、第１連続シートを繰り出す第１繰出部及び第２連続シートを繰り出す第２繰出部の一方又は両方に張力を制御する張力制御手段が設けられ、貼り合わせ手段で第１連続シート及び第２連続シートを貼り合わせ、個片化手段で個片化して貼り合わせ媒体とする領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出し、検出したカールの方向及び量に応じて張力制御手段でシート張力調整することで先端部分を略水平状態とする構成とすることにより、第１連続シート及び第２連続シートの貼り合わせ時の各張力の違いによるカールの発生を防止することができ、個片化された貼り合わせ媒体を転載シート上に確実に転載することができるものである。

本発明に係るＩＣラベル製造装置の第１実施形態の概念構成図である。 図１におけるＩＣラベル製造装置の制御系のブロック図である。 図１のＩＣラベル個片化工程の説明図である。 ＩＣラベル個片化工程におけるシート繰出側の張力制御の説明図である。 本発明に係るＩＣラベル製造装置の第２実施形態の概念構成図である。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。本実施形態では、貼り合わせ媒体をＩＣラベルとし、その製造装置をＩＣラベル製造装置として説明するが、一般的なラベル製造についても適用できるものである。

図１に、本発明に係るＩＣラベル製造装置の第１実施形態の概念構成図を示す。図１（Ａ）において、貼り合わせ媒体製造装置であるＩＣラベル製造装置１１は、第１繰出部であるインレットロール１２、第２繰出部である両面テープロール１３及び台紙巻取ロール１４を備える。インレットロール１２は、フィルム、紙材、不燃紙などの基材上にＩＣチップが実装されてアンテナが形成されたインレットを所定間隔で連続形成させた第１連続シートであるインレットシート３１がロール軸に巻回されたものである。

上記両面テープロール１３は、フィルムの両面に粘着剤などの貼着剤の層が形成された第２連続シートである両面テープ３２が、剥離剤を塗布した両面テープ台紙３４に貼り付けられてロール軸に巻回されたものである。なお、図では、両面テープ３２の一方面に両面テープ台紙３４を設けた場合を示しているが、両面に両面テープ台紙を設けてもよく、この場合の一方面（上面）の両面テープ台紙は前述の特許文献１に記載されているように対応の巻取ロールで巻き取られることとなる。

上記台紙巻取ロール１４は、両面テープ３２に設けられた両面テープ台紙３４を巻き取るロールである。上記インレットロール１２及び両面テープロール１３は回転駆動されずに後述の一対の繰出駆動ローラ１９の駆動によって繰り出されるインレットシート３１及び両面テープ３２の引張り力で回転する。また、台紙巻取ロール１４は、その回転軸が図示しない回転モータに接続されて回転する。

また、インレットロール１２のロール軸には張力制御手段であるインレット側ブレーキ１５が設けられ、両面テープロール１３のロール軸には張力制御手段である両面テープ側ブレーキ１６が設けられる。このインレット側ブレーキ１５及び両面テープ側ブレーキ１６によるブレーキ力に応じて繰り出されるインレットシート３１及び両面テープ３２の張力が調節される。すなわち、ブレーキ力が大きければ張力が増し、ブレーキ力が小さくなれば張力が減少する。稼働では当初から予め定められたブレーキ力が加えられる設定としている。

そして、インレットロール１２に対してロール巻径を検出するインレット側巻径センサ１２Ａが設けらると共に、両面テープロール１３に対してロール巻径を検出する両面テープ側巻径センサ１３Ａが設けられる。インレットロール１２及び両面テープロール１３の巻径が小さくなるほど回転速度が速くなることからブレーキ力が一定の場合には張力が増すこととなり、上記巻径センサ１２Ａ，１３Ａで巻径を検出してブレーキ力を粗調整させるためのものである。この粗調整のブレーキ力を前提に、本発明に係るシート張力の調整が行われる。

インレットロール１２から繰り出されるインレットシート３１は搬送路ローラ１７を介して貼り合わせ手段である一対の繰出駆動ローラ１９に導かれる共に、両面テープロール１３から繰り出される台紙付き両面テープ３２は搬送路ローラ１８を介して両面テープ３３のみが繰出駆動ローラ１９に導かれ、両面テープ台紙３４は台紙巻取ローラ１４で巻き取られる。すなわち、繰出駆動ローラ１９の回転力でインレットシート３１及び両面テープ３３が引っ張られることによってインレットロール１２及び両面テープロール１３が回転して繰り出すこととなり、当該繰出駆動ローラ１９でインレットシート３１と両面テープ３３とが貼り合わされて貼り合わせシート３５となる。

貼り合わせシート３５は、ダンサローラ２０、搬送路ローラ２１を介して一対の送出駆動ローラ２２に導かれる。上記繰出駆動ローラ１９は連続動作であり、送出駆動ローラ２２は間欠動作となることからダンサローラ２０の自重で搬送調整が行われるものである。

上記送出駆動ローラ２２で間欠的に送り出される貼り合わせシート３５は、補助台２３で搬送補助されて個片化位置まで搬送される。個片化位置には、図１（Ｂ）に示すように、個片化手段であるレーザ断裁部２４が位置され、レーザ光２４Ａによって断裁されて個片化されたインレットとなり、これが貼着剤層（両面テープ）を有するＩＣラベルとなる。また、レーザ断裁部２４で個片化された後の貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂの上方に検出手段である端部センサ２５が配置される。当該端部センサ２５Ａは、例えば赤外線やレーザ光などを使用した反射式のセンサであり、貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂのカール状態（方向及び量）を検出する。

また、上記個片化位置に対応してインレット搭載機２６が配置される。このインレット搭載機２６は、例えば３アーム型として各可動アームが等間隔で設けられ、それぞれの可動アームの先端に個片化インレット（ＩＣラベル）３５Ａを吸着する吸着ヘッドが設けられたもので、ここではこれらを吸着ヘッドアーム２６Ａ〜２６Ｃと称する。このインレット搭載機２６は、従前より知られている機構のもので、詳細は省略する。

上記貼り合わせシート３５の搬送系とは別搬送系で、インレット搭載機２６で転載させる位置に転載シート３６が搬送される。当該転載シート３６は、剥離剤層が形成されたもので、転載シートロール２７より転載シート巻取ロール２８の駆動で搬送され、インレット搭載機２６で個片化インレット３５Ａが順次貼着されて転載されるものである。

ここで、図２に、図１におけるＩＣラベル製造装置の制御系のブロック図を示す。図２において、制御手段４０は、制御部４１、入力部４２、レーザ駆動制御部３４、ブレーキ駆動制御部４４、ローラ駆動制御部４５及びシート搬送駆動制御部４６を少なくとも備える。

上記入力部４２は、インレット側巻径センサ１２Ａ、両面テープ側巻径センサ１３Ａ及び端部センサ２５からの検出信号を入力する。上記制御部４１は、装置全体を統括して制御するプログラムを備えるもので、少なくとも、繰出駆動ローラ１９による貼り合わせの前段階で、端部センサ２５の検出したカールの方向及び量に応じて両面テープ側ブレーキ１６を制御するプログラムを備えて、繰り出される台紙付き両面テープ３２（両面テープ３３）の張力を調整して上記貼り合わせシート３５のレーザ断裁部２４による個片化時に先端部分３５Ｂを略水平状態とする。

具体的には、貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂのカールは、上方向のカールと下方向のカールの状態があり（カール形態については図４で説明する）、上方向のカール量及び下方向のカール量と制御する両面テープ側ブレーキ１６のブレーキ力との関係を上記先端部分３５Ｂが略水平状態となるように予め設定したテーブルを備えて制御する。

なお、ここでは、制御対象を両面テープ側ブレーキ１６とするが、インレット側ブレーキ１５を制御対象としてもよい。また、両面テープ側ブレーキ１６及びインレット側ブレーキ１５の両方を制御対象としてもよく、この場合、インレット側ブレーキ１５側を弱める方向で制御することでインレットシート３１に形成されているインレットに加える負荷を回避させることができるものである。

上記レーザ駆動制御部３４、ブレーキ駆動制御部４４、ローラ駆動制御部４５及びシート搬送駆動制御部４６は制御部４４のコマンドに応じて対応の構成要素を制御する。すなわち、上記レーザ駆動制御部３４は送り出された貼り合わせシート３５を図示しない位置検出手段で検出したタイミングでレーザ断裁部２４を制御してインレットシート３１を個片化する。ブレーキ駆動制御部４４はインレット側ブレーキ１５及び両面テープ側ブレーキ１６を制御駆動し、ローラ駆動制御部４５は繰出駆動ローラ１９及び送出駆動ローラ２２を制御駆動し、シート搬送駆動制御部４６は転載シート巻取ロール２８を制御駆動する。

そこで、図３に図１のＩＣラベル個片化工程の説明図を示すと共に、図４にＩＣラベル個片化工程におけるシート繰出側の張力制御の説明図を示す。なお、上述のように、上記巻径センサ１２Ａ，１３Ａでの巻径検出に応じてインレット側ブレーキ１５及び両面テープ側ブレーキ１６のブレーキ力を粗調整していることが前提となる。

図３は貼り合わせシート３５から個片化する基本動作を示したもので、図３（Ａ）に示すように、貼り合わせシート３５が一の個片化となる領域の個片化位置（レーザ断裁部２４の下方）まで送り出されると同時に、インレット搭載機２６が回転する。

図３（Ｂ）に示すように、貼り合わせシート３５が一の個片化となる領域の個片化位置に達し、インレット搭載機２６の一の吸着ヘッドアーム（ここでは２６Ａとする）が当該個片化位置に達したときに当該吸着ヘッドアーム２６Ａが貼り合わせシート３５の当該領域部分を吸着し、レーザ断裁部２４がレーザ光２４Ａを発して断裁することで個片化する。

そして、個片化されたインレット３５Ａを吸着した吸着ヘッドアーム２５Ａは回転され、図１（Ａ）に示すように転載シート３６上でアーム可動により当該転載シート３６に貼着して転載する。一方で、図３（Ｃ）に示すように、レーザ断裁部２４で個片化された後の貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂは端部センサ２５によりその形態が検出される。

そこで、図４（Ａ）に示すように、繰出駆動ローラ１９で貼り合わせの時に、インレットシート３１と両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の両方の張力が略一致している場合には、上記端部センサ２５による検出は略水平状態としての検出値（これを「０」検出とする）となる。

一方、図４（Ｂ）に示すように、繰出駆動ローラ１９での貼り合わせの時に、両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の張力がインレットシート３１の張力より大の場合には、貼り合わせシート３５の先端部分２５Ｂは、両面テープ３３が縮もうとする力により上方向にカールする。カール量は両者の張力の差に応じて端部センサ２５で高さ「＋Ｈｘ」として検出される。

そこで、制御部４４は、上方向のカール量に応じた端部センサ２５からの検出信号（高さ「＋Ｈｘ」）に応じて上記図示しないテーブルを参照して両面テープ側ブレーキ１６を高さ「＋Ｈｘ」に応じて大として制御する。これによって、図４（Ａ）に示すように両者の張力を略一致させる。

他方、図４（Ｃ）に示すように、繰出駆動ローラ１９での貼り合わせの時に、両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の張力がインレットシート３１の張力より小の場合には、貼り合わせシート３５の先端部分２５Ｂは、インレットシート３１が縮もうとする力により下方向にカールする。カール量は両者の張力の差に応じて端部センサ２５で高さ「−Ｈｘ」として検出される。

そこで、制御部４４は、下方向のカール量に応じた端部センサ２５からの検出信号（高さ「−Ｈｘ」）に応じて上記図示しないテーブルを参照して両面テープ側ブレーキ１６を高さ「−Ｈｘ」に応じて小として制御する。これによって、図４（Ａ）に示すように両者の張力を略一致させるものである。

次に、図５に、本発明に係るＩＣラベル製造装置の第２実施形態の概念構成図を示す。図５において、ＩＣラベル製造装置１１は、図１（Ａ）の構成に加えて、インレットロール１２を定速で回転駆動する回転駆動部（図示せず）を設けた構成としたものである。シート張力を制御する対象をインレット側ブレーキ１５とした場合には、当該インレット側ブレーキ１５及び回転駆動部で張力制御手段が構成される。

上記回転駆動部は、繰出駆動ローラ１９の引張り力でインレットシート３１が繰り出される際にインレット側ブレーキ１５のブレーキ力により巻絞りを生じてシート断裂や実装されたＩＣチップを破壊する虞があることに鑑みて、当該インレットロール１２を回転駆動することよって巻絞りを回避させるためのものである。

なお、図示しないが、両面テープロール１３に回転駆動部を設けてもよく、また、インレットロール１２及び両面テープロール１３の両方に回転駆動部を設けてもよいものである。

このように、インレットシート３１及び両面テープ３３の貼り合わせ時の各張力の違いによる個片化時における先端部分３５Ｂのカールの発生を防止することができ、個片化された個片化インレット３５Ａを転載シート３６上に確実に転載することができるものである。

本発明の貼り合わせ媒体製造装置は、少なくとも２つのシートを貼り合わせた後に個片化して貼り合わせ媒体とする装置自体の製造、当該装置で貼り合わせ媒体を製造する産業に利用可能である。

１１ ＩＣラベル製造装置
１２ インレットロール
１３ 両面テープロール
１４ 台紙巻取ロール
１５ インレット側ブレーキ
１６ 両面テープ側ブレーキ
１９ 繰出駆動ローラ
２０ ダンサローラ
２２ 送出駆動ローラ
２４ レーザ断裁部
２５ 端部センサ
２６ インレット搭載機
２６Ａ〜２６Ｃ 吸着ヘッドアーム
２７ 転載シートロール
２８ 巻取ロール
３１ インレットシート
３２ 台紙付き両面テープ
３３ 両面テープ
３４ 両面テープ台紙
３５ 貼り合わせシート
３５Ａ 個片化インレット（ＩＣラベル）
３５Ｂ 貼り合わせシート先端部
３６ 転載シート
４０ 制御手段

Claims (1)

1. 少なくとも２つの連続シートを貼り合わせ、個片化して転載シート上に転載する貼り合わせ媒体製造装置であって、
   第１連続シートを繰り出す第１繰出部及び第２連続シートを繰り出す第２繰出部の一方又は両方に設けらてシート張力を制御する張力制御手段と、
   第１繰出部より繰り出される前記第１連続シートと第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートとを貼り合わせる貼り合わせ手段と、
   貼り合わされた連続シートを個片化して貼り合わせ媒体とする個片化手段と、
   前記個片化手段で個片化する領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出する検出手段と、
   少なくとも、前記貼り合わせ手段による貼り合わせの前段階で前記第１連続シートの張力又は前記第２連続シートの張力を調整して前記個片化手段による個片化時に前記先端部分を略水平状態とすべく、前記検出手段で検出したカールの方向及び量に応じて前記張力制御手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする貼り合わせ媒体製造装置。

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